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【概述】
氟伐他汀鈉(fluvastatinsodium),化學名為[3R*,5S*-(E)]-(±)-7-[3-(4-氟苯基)-1-異丙基-1H-吲哚-2-基]-3,5-二羥基-6-庚烯酸鈉,是第一個全化學合成的羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶抑制劑,為具有一個氟苯吲哚環(huán)的甲羥戊酸內(nèi)酯衍生物。它的吲哚環(huán)仿擬輔酶,甲羥戊酸內(nèi)酯鏈模擬產(chǎn)物甲羥戊酸,因此可以同時阻斷HMG-CoA底物和產(chǎn)物,起到內(nèi)源性膽固醇合成限速酶的作用,進而抑制甲羥戊酸生成膽固醇,并刺激肝臟內(nèi)高親和力的低密度脂蛋白(LDL),受體生成增多,最終使血清低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平及總膽固醇(TC)水平下降。氟伐他汀鈉對原發(fā)性高膽固醇血癥具顯著療效,明顯降低冠心病發(fā)病率和死亡率,廣泛在病人中使用。用于治療飲食調(diào)節(jié)無效的原發(fā)性高膽固醇血癥和原發(fā)性混合型血脂異常。
【理化性質(zhì)】
氟伐他汀的結構與其他他汀類的藥物有著明顯的不同,是以氟苯取代吲哚環(huán)的甲羥戊酸內(nèi)酯的衍生物,與普伐他汀類似,氟伐他汀無需代謝轉(zhuǎn)化就具有藥理活性。與霉菌代謝產(chǎn)物不同,化學合成的氟伐他汀是以(+)-3R,5S和(-)-3S,5R為對映體的外消旋混合物,而且前者抑制還原酶的活性是后者的30余倍。 白色或近白色,或淡黃色,非常吸濕性,結晶性粉末; 溶點194-197℃; 溶于水、易溶于甲醇,幾乎不溶于乙腈; 密閉容器中,避光保存。
【藥效學】
1.抑制HMG-CoA還原酶 氟伐他汀通過競爭性抑制膽固醇合成酶系中的關鍵酶一HMG-CoA還原酶,使肝臟合成膽固醇受到抑制,從而降低血漿膽固醇濃度。此外,其還可通過負反饋調(diào)節(jié),增加肝細胞表面低密度脂蛋白(LDL)受體數(shù)量和活性,明顯降低血漿LDL和血清載脂蛋白B水平,繼而降低血漿極低密度脂蛋白(VLDL)和TG水平,升高高密度脂蛋白(HDL)。其調(diào)脂作用主要是由于:與HMG-CoA還原酶特異性結合的藥物本身作用強度大,且藥物與肝臟組織有高度的親和力,使藥物在肝臟呈很高濃度。膽固醇的合成呈現(xiàn)晝夜節(jié)律,夜間膽固醇合成增加。對于半衰期短的速釋他汀,晚上服用的降脂效果優(yōu)于早上服用,所以建議睡前服用。
2.改善血管內(nèi)皮細胞的功能 內(nèi)皮細胞在維持正常血管張力和預防血栓形成中起重要作用。內(nèi)皮細胞功能失調(diào)是動脈粥樣硬化的成因之一,而動脈粥樣硬化又可加重內(nèi)皮細胞功能的失調(diào)。應用氟伐他汀鈉可在短期內(nèi)使內(nèi)皮細胞依賴性血管舒張功能得到明顯迅速的改善,恢復內(nèi)皮細胞功能,免受缺血損害,從而減少缺血事件的發(fā)生率。氟伐他汀鈉在體內(nèi)通過誘導前列合酶(PTGIS)和一氧化氮合酶(eNOS)的的表達,從而誘發(fā)兩個主要的內(nèi)源性血管擴張劑前列環(huán)素(PGI2)和一氧化氮(NO)的產(chǎn)生,使血管內(nèi)皮細胞得以保護。
3.抗動脈粥樣硬化作用 氟伐他汀鈉可通過直接的細胞作用介導,減少動脈粥樣硬化斑塊的沉積,誘導動脈粥樣硬化斑塊逆轉(zhuǎn),改善血管內(nèi)皮功能,減弱乙酰膽堿所誘發(fā)的血管收縮和痙攣,從而改善心肌缺血,減少冠心病的發(fā)生。尚可抑制血小板黏附,聚集,調(diào)節(jié)血液中的凝血抗凝系統(tǒng),減少血漿中凝血酶抗凝血酶復合體含量和纖維多肽A含量。氟伐他汀鈉調(diào)脂作用可在個2月內(nèi)達到顯著效果,但抗動脈粥樣硬化作用一般需要2-3年才能達到。
4.抑制平滑肌細胞的增生、遷移和介導其抗氧化 氟伐他汀可呈劑量依賴性地減少體外培養(yǎng)的大鼠主動脈和人前臂動脈平滑肌細胞的增殖,同時也可抑制凝血因子Ⅰ(纖維蛋白原)誘導的大鼠動脈平滑肌細胞遷移,且呈劑量依賴性。氟伐他汀可直接抑制動脈平滑肌細胞增殖,進而延緩內(nèi)膜的增厚。其機制可能是通過影響需要異戊烯化蛋白信號通路的方式,抑制細胞生長。氟伐他汀可通過抑制平滑肌細胞的增生,減少血管成形術后新生內(nèi)膜的增生而防止再狹窄發(fā)生。
5.對角膜和視網(wǎng)膜細胞的保護作用 血脂增高是誘發(fā)白內(nèi)障的因素之一,機理為血清膽固醇增高損害血管內(nèi)皮(包括白內(nèi)障術后傷口周圍血管的內(nèi)皮),引起黃斑部周圍毛細血管通透性增高,而角膜內(nèi)皮細胞又是角膜賴以保持其正常功能的生理屏障。對于高脂血癥患者來說,術后一旦其角膜內(nèi)皮細胞遭到破壞,將會引起不同程度的角膜失代償,水腫和大泡性角膜炎。
6.其他藥效作用 氟伐他汀鈉可通過活化P38MAPK通路,抑制血管緊張素Ⅱ誘導的核因子kB在腎小管上皮細胞中的表達,以減少腎臟疾病的進展。氟伐他汀鈉可顯著抑制溶血磷脂酰膽堿(LPC)誘導的室性心律失常心房顫動,對心臟有保護作用。有實驗研究和臨床流行病學調(diào)查結果顯示,氟伐他汀鈉可促進新骨形成,具有抗骨質(zhì)疏松的潛在應用價值。
【藥代動力學】
1.吸收和生物利用度 氟伐他汀鈉兼具有親水和親脂的特性,在人體空腸中測定的通透為2.4×10^(-4)cm/sec是一個具有高通透性的化合物,超過90%-98%的口服氟伐他汀鈉在小腸中被吸收。吸收后進入肝臟的過程主要通過被動擴散,部分通過主動轉(zhuǎn)運。目前研究顯示,有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽(OATP)是最重要的轉(zhuǎn)運蛋白,OATP1B1、OATP2B1、OATP1B3參與了氟伐他汀的轉(zhuǎn)運。氟伐他汀鈉速釋膠囊口服吸收迅速,平均0.5-1.0h,血藥濃度達峰,緩釋片的開發(fā)改變了藥物的吸收過程,其吸收減慢,達峰時間為1.5-4.0h,峰濃度(Cmax)是速釋膠囊的1/4,吸收速率較速釋膠囊減慢了50%。氟伐他汀鈉被吸收后,在其進入體循環(huán)前經(jīng)過了明顯的肝臟首過代謝,其在健康志愿者的生物利用度為(29%±18%),波動較大。既往的研究觀察到多次口服或單次口服劑量超過20mg時,氟伐他汀鈉的生物利用度增加,Cmax和AUC均不成比例地明顯增加。這種現(xiàn)象可能因為多次口服或增加劑量時,肝臟上的轉(zhuǎn)運子或代謝酶達到了飽和,部分藥物逃逸了肝臟首過代謝,導致進入血液循環(huán)的藥量增加。
2.體內(nèi)分布、代謝和消除 氟伐他汀鈉有很高的血衆(zhòng)蛋白結合率,且為非特異性的(98%),尤其是與白蛋白的結合,其表觀分布容積較低,約為0.42L/kg,與速釋膠囊相比,緩釋片單次或多次口服的半衰期明顯延長(7.3-10.5h vs2.3-2.8h)。既往研究顯示,氟伐他汀鈉靜脈注射和口服給藥的半衰期相似,其在體內(nèi)的消除主要經(jīng)CYP2C9的代謝,在血漿中能檢測的主要代謝產(chǎn)物為N-去異丙基丙酸,5-羥化和6-羥化代謝物的血漿濃度極低。
【制備方法】
1.4-氯乙?;?2) 氟苯(995g,10.4mol)、無水三氯化鋁(733g,5.5mol)置于3L反應瓶中,75℃滴加氯乙酰氯(565g,5mol),控制內(nèi)溫不超過80℃。加畢同溫攪拌1h,降溫至50℃,加入氟苯(1.2L),將反應液轉(zhuǎn)到3mol/L鹽酸(4.8L)中,分出氟苯層,依次用3mol/L鹽酸和水洗滌,無水硫酸鈉干燥,過濾,濾液濃縮,剩余油狀物2(885g,收率近定量)低溫放置固化。直接用于下步反應。氟苯可回收套用。
2.N-(4-氟苯甲酰甲基)-N-異丙基苯胺(3) N-異丙基苯胺(按文獻[5]自制,1.35kg,10mol)加至如上所得2(863g,5mol)的DMF(1.2L)溶液中,100℃攪拌10h。冷卻后加水(4.9L),抽濾,濾餅水洗后用95%乙醇重結晶,得3(1.23kg,90%)。
3.3-(4-氟苯基)-1-異丙基-1H-吲哚(4) 無水氯化鋅(1.64kg,11.9mol)、無水乙醇(2.1L)置于5L反應瓶中,攪拌加熱至70℃,加入3(465g,1.7mol),加熱回流反應3h后降溫到0℃,加入1mol/L鹽酸(1.7L),攪拌0.5h。用二氯甲烷萃取,有機層水洗至中性,濃縮至干。剩余物用95%乙醇重結晶,得4(337g,78.4%)。
4.(E)-3-[3-(4-氟苯基)-1-異丙基-1H-吲哚-2-基]丙烯醛(5) 三氯氧磷(192g,1.3mol)和乙腈(118ml)置于3 L反應瓶中,–5℃滴加3 -(N -甲基苯胺基)丙烯醛(按文獻[6]制備,161g,1mol)的乙腈(138ml)溶液,溫度保持在5~7℃,加畢攪拌10min。加入4(127g,0.5mol),回流反應3h。冷至室溫,緩慢加入水(1.14L),攪拌1.5h,抽濾。濾餅水洗,干燥得5粗品(169g)。用甲苯重結晶,得土黃色固體5(127g,82.8%)。
5.(±)-(E)-7-[3-(4-氟苯基)-1-異丙基-1H-吲哚-2-基]-5-羥基-3-氧代-庚-6-烯酸甲酯(6) 氮氣保護下將60%Na H(34g,0.85mol)和無水THF(800ml)置于3L反應瓶中,0℃滴加乙酰乙酸甲酯(99g,0.85mol),攪拌20min,滴加2.05mol/L正丁基鋰的正己烷溶液(425ml,0.85mol),攪拌20min后滴加5(154g,0.5mol)的無水THF(1.5L)溶液,反應1h。反應液轉(zhuǎn)至含濃鹽酸(375ml)的冰水(1L)中,乙酸乙酯萃取,萃取相用飽和鹽水洗至中性,無水硫酸鈉干燥,過濾,濾液濃縮,剩余油狀物(282g)用無水乙醇重結晶,得橙黃色固體6(175.8g,83.0%)。
6.[3R*,5S*-(E)]-(±)-7-[3-(4-氟苯基)-1-異丙基-1H-吲哚-2-基]-3,5-二羥基-6-庚烯酸甲酯(7) 6(22g,52mmol)溶于甲醇-THF(1∶4,220ml)混合液中,氮氣保護下室溫滴加1.0mol/L三乙基硼的THF溶液(60ml,60mmol),攪拌30min.。冷至–78℃,加入NaBH4(2.6g,68mmol),攪拌2.5h,升溫到0℃,將反應液轉(zhuǎn)入2mol/L鹽酸中,用乙酸乙酯萃取,萃取相用飽和鹽水洗滌,加入30%H2O2(5ml),室溫攪拌2h,依次用水、10%亞硫酸鈉溶液和水洗,無水硫酸鈉干燥,過濾,濾液濃縮,剩余物用乙酸乙酯重結晶,得淡黃色固體7(16.6g,75%)。
7.氟伐他汀鈉(1) 1mol/L氫氧化鈉溶液(47ml,47mmol)和7(20g,47mmol)加至乙醇(150ml)中,室溫攪拌反應2h。減壓濃縮,剩余物用異丙醇重結晶,得類白色固體1(14g,70%)。
圖1為氟伐他汀鈉的合成路線
【臨床應用】
1.用于治療高膽固醇血癥、混合性脂蛋白異常;
2.用于治療動脈硬化。
【主要參考資料】
[1]何敏. 氟伐他汀鈉的體內(nèi)外代謝及藥物相互作用研究[D].浙江大學,2006.
[2]陳豆. 氟伐他汀鈉及其緩釋制劑藥動學研究[D].廣州中醫(yī)藥大學,2013.
[3]廖建維. 氟伐他汀鈉緩釋片的研制[D].浙江大學,2012.
[4]蔡正艷,寧奇,周偉澄.氟伐他汀鈉的合成[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2007(02):73-75.
[5] 金紅日,陳曉芳,閆啟東,楊美玲.氟伐他汀鈉的合成[J].合成化學,2008(03):358-361. 吳科穎. 氘標記藥物標準品雙氯芬酸、氟伐他汀鈉的合成[D].南京航空航天大學,2010.